人教版高三物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)訓(xùn)練第六章課時(shí)1電場(chǎng)力的性質(zhì)

課時(shí)1電場(chǎng)力的性質(zhì)課時(shí)訓(xùn)練基礎(chǔ)鞏固1.(多選)用金屬箔做成一個(gè)不帶電的圓環(huán),放在干燥的絕緣桌面上。小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后,將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán),當(dāng)距離約為0.5cm時(shí)圓環(huán)被吸引到筆套上,如圖所示。對(duì)上述現(xiàn)象的判斷與分析,下列說法正確的是(ABC)B.筆套靠近圓環(huán)時(shí),圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異種電荷C.圓環(huán)被吸引到筆套的過程中,圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力D.筆套碰到圓環(huán)后,筆套所帶的電荷立刻被全部中和解析:筆套與頭發(fā)摩擦使筆套帶電,選項(xiàng)A正確;帶電的筆套靠近金屬箔做成的圓環(huán),由于靜電感應(yīng),在圓環(huán)的上、下部感應(yīng)出異種電荷,選項(xiàng)B正確;圓環(huán)被吸引到筆套上的過程中,圓環(huán)有向上的加速度,所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力,選項(xiàng)C正確;筆套碰到圓環(huán)后,筆套上的電荷有一部分轉(zhuǎn)移到圓環(huán),不會(huì)立刻被全部中和,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.由庫(kù)侖定律可知,真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷,帶電量分別為q1和q2,其間距為r時(shí),它們之間的相互作用力的大小為F=kq1·A2·m3·A2·m3·s4·m2·C2·m2·A2×109N·m2/C2,由牛頓第二定律知1N=1kg·m/s2,由電流的定義知1C=1A·s,故1N·m2/C2=1kg·A2·m3·s4,選項(xiàng)B正確。3.兩帶電量分別為q和q的點(diǎn)電荷放在x軸上,相距為L(zhǎng),能正確反映兩點(diǎn)電荷連線上電場(chǎng)強(qiáng)度大小E與x關(guān)系的是圖(A)解析:由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度特點(diǎn)可知,在兩電荷連線中點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度最小,但不是零,從兩點(diǎn)電荷向中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小,因此A正確。4.如圖所示,實(shí)線為不知方向的三條電場(chǎng)線,從電場(chǎng)中M點(diǎn)以相同速度垂直于電場(chǎng)線方向飛出a,b兩個(gè)帶電粒子,僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示。則(C)A.a一定帶正電,b一定帶負(fù)電B.a的速度將減小,b的速度將增加C.a的加速度將減小,b的加速度將增加D.兩個(gè)粒子的動(dòng)能,一個(gè)增加一個(gè)減小解析:設(shè)電場(chǎng)線為正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線,則由軌跡可判定a帶正電,b帶負(fù)電;若電場(chǎng)線為負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線,則a帶負(fù)電,b帶正電,A錯(cuò)誤;由粒子的偏轉(zhuǎn)軌跡可知電場(chǎng)力對(duì)a,b均做正功,動(dòng)能增加,B,D錯(cuò)誤;但由電場(chǎng)線的疏密可判定,a受電場(chǎng)力逐漸減小,加速度減小,b正好相反,故選項(xiàng)C正確。5.如圖,電荷量為q1和q2的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于P點(diǎn)和Q點(diǎn)。已知在P,Q連線上某點(diǎn)R處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,且PR=2RQ。則(B)1=2q21=4q21=2q21=4q2解析:由于R處的合場(chǎng)強(qiáng)為0,故兩點(diǎn)電荷的電性相同,結(jié)合點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=kQr2可知kq1r12kq2r26.(2015·浙江10月選考)如圖所示,一質(zhì)量為m,電荷量為Q的小球A系在長(zhǎng)為l的絕緣輕繩下端,另一電荷量也為Q的小球B位于懸掛點(diǎn)的正下方(A,B均視為點(diǎn)電荷),輕繩與豎直方向成30°角,小球A,B靜止于同一高度。已知重力加速度為g,靜電力常量為k,則兩球間的靜電力為(A)A.4kQ2l2解析:A,B兩小球間距離r=lsin30°=12l,由庫(kù)侖定律得F=kQ·Q7.如圖,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,懸線一端固定于地面,另一端拉住一個(gè)帶電小球,使之處于靜止?fàn)顟B(tài)。忽略空氣阻力,當(dāng)懸線斷裂后,小球?qū)⒆?C)解析:當(dāng)懸線斷裂后,小球的初速度為0,所受的重力和電場(chǎng)力均為恒力,且合力沿細(xì)線的延長(zhǎng)線,故將做勻加速直線運(yùn)動(dòng),C正確。8.某原子電離后其核外只有一個(gè)電子,若該電子在核的靜電力作用下繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),那么電子運(yùn)動(dòng)(C)A.半徑越大,加速度越大 B.半徑越小,周期越大C.半徑越大,角速度越小 D.半徑越小,線速度越小解析:對(duì)電子來說,庫(kù)侖力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,則kQqr2=ma=mv2r=mω2r=m4π2T2r得a=kQqm9.如圖所示,一個(gè)均勻的帶電圓環(huán),帶電荷量為+Q,半徑為R,放在絕緣水平桌面上。圓心為O點(diǎn),過O點(diǎn)作一豎直線,在此線上取一點(diǎn)A,使A到O點(diǎn)的距離為R,在A點(diǎn)放一檢驗(yàn)電荷+q,則+q在A點(diǎn)所受的電場(chǎng)力為(B)A.kQqR2,方向向上 B.C.kQq解析:先把帶電圓環(huán)分成若干個(gè)小部分,每一小部分可視為點(diǎn)電荷,各點(diǎn)電荷對(duì)檢驗(yàn)電荷的庫(kù)侖力在水平方向上相互抵消,豎直向上方向上的電場(chǎng)力大小為kqQcos45°(10.如圖,空間存在一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),兩個(gè)帶電小球P和Q用相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下,兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直,則(D)C.P帶正電荷,Q帶負(fù)電荷D.P帶負(fù)電荷,Q帶正電荷解析:對(duì)小球受力分析可知P和Q兩小球不能帶同種電荷,故A,B錯(cuò)誤;若P球帶負(fù)電,Q球帶正電,如圖所示,恰能滿足題意;若P帶正電,Q帶負(fù)電,P受力均向右,無法平衡,故C錯(cuò)誤,D正確。11.在如圖所示的四種電場(chǎng)中,分別標(biāo)記有a,b兩點(diǎn)。其中a,b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的是(C)A.甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a,b兩點(diǎn)B.乙圖中兩等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a,b兩點(diǎn)C.丙圖中兩等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a,b兩點(diǎn)D.丁圖中非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a,b兩點(diǎn)解析:甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a,b兩點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同,方向不相反,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;對(duì)乙圖,根據(jù)電場(chǎng)線的疏密及對(duì)稱性可判斷,a,b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;丙圖中兩等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a,b兩點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同,方向相反,選項(xiàng)C正確;對(duì)丁圖,根據(jù)電場(chǎng)線的疏密可判斷,b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12.一負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止釋放,只受電場(chǎng)力作用,沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),它運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示,則A,B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)線分布情況可能是(C)解析:由vt圖可知負(fù)電荷在電場(chǎng)中做加速度越來越大的加速運(yùn)動(dòng),故電場(chǎng)線應(yīng)由B指向A且A到B電場(chǎng)強(qiáng)度變大,電場(chǎng)線變密,選項(xiàng)C正確。13.如圖所示,光滑絕緣的水平面上的P點(diǎn)固定著一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷,在它的右側(cè)N點(diǎn)由靜止開始釋放一個(gè)也帶正電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))。以向右為正方向,下圖中能反映小球運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化規(guī)律的是(A)解析:小球向右運(yùn)動(dòng)過程中,所受庫(kù)侖力減小,小球的加速度減小,在vt圖象中,圖線切線的斜率表示加速度,而選項(xiàng)A中圖線切線的斜率逐漸減小,選項(xiàng)A正確。14.如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)直管豎直放置。在管子的底部固定一電荷量為Q(Q>0)的點(diǎn)電荷。在距離底部點(diǎn)電荷為h2的管口A處,有一電荷量為q(q>0)、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷自靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到距離底部點(diǎn)電荷為h1的B處時(shí)速度恰好為零?，F(xiàn)讓一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為3m的點(diǎn)電荷仍在A處自靜止釋放,已知靜電力常量為k,重力加速度為g,則該點(diǎn)電荷(C)2kQq解析:前后兩次釋放點(diǎn)電荷由A至B的過程中,點(diǎn)電荷的電量不變,所以前后兩次克服電場(chǎng)力做功相同,設(shè)其為W。則在前一過程中有mg(h2h1)W=0,在后一過程中有3mg(h2h1)W=12×3mvB20,解得vB=233g(D錯(cuò)誤。能力提升15.靜電場(chǎng)可以用電場(chǎng)線和等勢(shì)面形象描述。(1)請(qǐng)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義和庫(kù)侖定律推導(dǎo)出點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)強(qiáng)度表達(dá)式;(2)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面分布如圖所示,等勢(shì)面S1,S2到點(diǎn)電荷的距離分別為r1,r2.我們知道,電場(chǎng)線的疏密反映了空間區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。請(qǐng)計(jì)算S1,S2上單位面積通過的電場(chǎng)線條數(shù)之比N1解析:(1)在距Q為r的位置放一電荷量為q的試探電荷.根據(jù)庫(kù)侖定律可知,試探電荷受到的電場(chǎng)力F=kQqr根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義E=Fq得E=kQr(2)由E=kQr2可知E∝1r2.由題意知E∝N,故穿過兩等勢(shì)面單位面積上的電場(chǎng)線條數(shù)之比N1答案:(1)E=kQr216.如圖所示,正電荷q1固定于半徑為R的半圓光滑軌道的圓心處,將另一帶正電、電荷量為q2、質(zhì)量為m的小球,從軌道的A處無初速度釋放,求:(1)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小;(2)小球在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌